CN111321174A - 一种漆酶在催化甲基丙烯酸酯单体聚合中的应用 - Google Patents
一种漆酶在催化甲基丙烯酸酯单体聚合中的应用 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供一种漆酶在催化甲基丙烯酸酯单体聚合中的应用，属于有机合成领域。使用漆酶催化合成两种甲基丙烯酸酯（methacrylates）单体聚合物：聚甲基丙烯酸羟乙酯（pHEMA）、甲基丙烯酸羟乙酯（HEMA）与甘油二甲基丙烯酸酯（GDMA）的共聚物（p(HEMA‑co‑GDMA)），整个反应体系由漆酶、引发剂及单体底物组成，产物收率可以达到95%以上，进一步发展了漆酶作为绿色催化剂的应用潜力，为漆酶在有机合成方面的应用提供理论支持。
Description
技术领域
本发明属于有机合成领域，具体涉及一种漆酶在催化甲基丙烯酸酯（methacrylates）单体聚合中的应用。
背景技术
漆酶（EC1.10.3.2）是一类含铜氧化酶，底物范围广，能催化多种酚类及非酚类物质的氧化。漆酶具有双功能性，可以使目标化合物发生氧化耦合或键断裂。漆酶能够用于催化多种单体的自由基聚合，如儿茶酚、苯胺及含乙烯基的单体丙烯酰胺等，合成多种有价值的聚合材料。
乙烯基聚合物用途广泛，在医疗、造纸、建材等多个产业均有应用，如生产橡胶、塑料、水凝胶等制品。其中的甲基丙烯酸酯聚合物具有稳定、耐用、高强度、高硬度等优点，常用于医疗、牙科材料及其他工业领域。例如，甲基丙烯酸羟乙酯（hydroxyethylmethacrylate, HEMA）是被研究和使用得最多的亲水性甲基丙烯酸酯单体，含HEMA的聚合物常被用于制备牙科粘合剂、隐形眼镜、组织修复、药物载体等高价值材料，并且因其具有一定的吸附性，也被用作吸附剂。
乙烯基单体的自由基聚合通常需要通过高温、化学或光引发。利用生物酶催化自由基聚合具备反应条件温和、环境友好的特点，且可以避光反应，有利于生产光敏或温敏材料。漆酶由于反应过程中无需添加过氧化氢或其他辅助因子，与其他氧化酶如过氧化物酶相比是一种更具可持续性的方法。但是目前关于漆酶催化乙烯基单体的报道较少，仅有的报道也集中于漆酶催化丙烯酰胺的聚合。因此，研究漆酶对甲基丙烯酸酯单体的催化聚合，探究反应条件及反应产物性质可以进一步推进酶催化有机合成的发展，也为漆酶在有机合成方面的应用提供理论依据。
发明内容
本发明的目的在于提供一种漆酶在催化甲基丙烯酸酯（methacrylates）单体聚合中的应用。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
所述聚合反应含有漆酶、引发剂和甲基丙烯酸酯单体。
所述漆酶来源于一色齿毛菌（Cerrena unicolor）或Trametes versicolor。
所述一色齿毛菌（Cerrena unicolor）为一色齿毛菌（Cerrena unicolor）87613、一色齿毛菌（Cerrena unicolor）6884、或一色齿毛菌（Cerrena unicolor）5.1011。
所述引发剂为丁香酸（SA）、丁香醛（SYR）、2,2'-联氮双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)二铵盐（ABTS）、1-羟基苯并三唑（HBT）、4-溴苯磺酸（BBSA）、磺酸、亚磺酸、亚磺酸盐、对甲苯亚磺酸钠（SPTS）中的一种。
所述甲基丙烯酸酯单体包含甲基丙烯酸羟乙酯、甘油二甲基丙烯酸酯中的一种或以上。
其中，底物为甲基丙烯酸羟乙酯（HEMA）单体，漆酶的加酶量为0.04-0.14 U/mg单体，再加入对甲苯亚磺酸钠至6.0-26.7 mM，充分混合后，在20-40 ℃条件下反应4-20 h，收集获得pHEMA产物。
其中，底物为体积比为1:1的甲基丙烯酸羟乙酯和甘油二甲基丙烯酸酯单体混合物，漆酶的加酶量为0.05-0.14 U/mg单体，加入引发剂对甲苯亚磺酸钠至1.8-26.7 mM，充分混匀后，在30-55 ℃条件下反应6-18 h，收集获得p(HEMA-co-GDMA)产物。
具体方法如下：
（1）漆酶的生产：将齿毛菌菌株在马铃薯葡萄糖琼脂（PDA）平板上培养4天，取新生区的5个菌丝体块（直径1 cm），接种于马铃薯葡萄糖肉汤（PDB，装液量50 mL/150 mL）种子培养基中，在26-30 ℃温度条件下200 rpm培养2天，得到一级种子培养物，之后以8%（v / v）的比例将一级种子培养物转移到第二个PDB培养基中（装液量100 mL/250 mL），在相同条件下再培养2天，得到二级种子培养物；按8%（v / v）的比例将二级种子培养物接种到发酵培养基中（装液量60 mL/250 mL），摇瓶培养条件不变，发酵至漆酶酶活最高后，离心收集发酵液。
（2）pHEMA的合成：使用步骤（1）获得的漆酶，底物为HEMA单体，加酶量为0.04-0.14U/mg 单体，加入引发剂至6.0-35.2 mM，充分混合后，在20-55 ℃避光条件下反应4-20 h，收集产物，pHEMA的收率最高可达到95.4%。在没有添加漆酶或引发剂的情况下，催化反应不能进行。
（3）p(HEMA-co-GDMA)的合成：使用步骤（1）获得的漆酶，底物为HEMA和GDMA1:1（v:v）的混合物，加酶量为0.05-0.14 U/mg单体，加入引发剂至1.8-35.2 mM，充分混合后，在30-55 ℃条件下反应6-18 h，收集产物，p(HEMA-co-GDMA)的收率最高可达到98.6%。在没有添加漆酶或引发剂的情况下，催化反应不能进行。
本发明所述一色齿毛菌（Cerrena unicolor）87613、6884购于中国林业微生物菌种保藏中心，菌种保藏编号分别是cfcc87613和cfcc6884；一色齿毛菌（Cerrena unicolor）5.1011购于中国微生物菌种保藏中心，菌种保藏编号为bio-089430，Trametes versicolor漆酶购自Sigma。
本发明的优点在于：本发明采用漆酶催化甲基丙烯酸酯的聚合，方法简便，条件温和，合成产物收率高，进一步发展了漆酶作为绿色催化剂的应用潜力，为漆酶在有机合成方面的应用提供理论支持。
附图说明
图1 pHEMA的溶胀性。
图2 HEMA和pHEMA的红外光谱曲线。
图3 pHEMA的TG-DSC曲线。
图4 pHEMA的扫描电镜图。
图5 pHEMA细胞毒性试验。
图6 p(HEMA-co-GDMA)的溶胀性。
图7 混合单体和p(HEMA-co-GDMA)的红外光谱曲线。
图8 p(HEMA-co-GDMA)的TG-DSC曲线。
图9 p(HEMA-co-GDMA)的扫描电镜图。
图10 p(HEMA-co-GDMA)细胞毒性试验。
具体实施方式
以下根据具体的实施例充分说明本发明，但本发明不仅限于此。
1、漆酶发酵：①一色齿毛菌（Cerrena unicolor）87613、6884：将菌株在PDA平板上培养4天，取新生区的5个菌丝体块（直径1 cm），接种于PDB种子培养基中（装液量50 mL/100mL），在30℃，200 rpm条件下培养2天，得到一级种子培养物。以8%（v / v）的比例将一级种子培养物转移到PDB培养基中（装液量100 mL/250 mL），在相同条件下再培养2天，得到二级种子培养物。二级种子培养物以8%（v/v）的比例接种至发酵培养基（装液量60 mL/250 mL）中，培养至酶活最高时离心收集酶液。
发酵培养基（1L）：糊精60 g，蛋白胨10 g，KH2PO4 6 g，MgSO4·7H2O 4.14 g，CaCl20.3 g，NaCl 0.18 g，CuSO4·5H2O 0.0625 g，ZnSO4·7H2O 0.018 g，VB1 0.015g。
87613菌株发酵周期为8天，6884发酵周期为16天。
②一色齿毛菌（Cerrena unicolor）5.1011：发酵方法与上述一致，种子液培养温度及发酵温度为26℃。
发酵培养基（1L）：甘油20 g，蛋白胨15 g，KH2PO4 6 g，MgSO4·7H2O 4.14 g，CaCl20.3 g，NaCl 0.18 g，CuSO4·5H2O 0.0625 g，ZnSO4·7H2O 0.018 g，VB1 0.015g，发酵周期为16天。
2、漆酶酶活力测定：反应体系2.0 mL，以ABTS为底物，其中含0.975 mL 0.1 mol/L醋酸-醋酸钠缓冲液（pH 3.0），1 mL 0.5 mmol/L ABTS，25 µL酶液，在45 ℃条件下恒温水浴反应，测定反应前5 min反应液在420 nm波长处的吸光度变化值。以灭活的酶液作为空白对照。酶活力定义为：每分钟催化氧化1 μmol ABTS所需的酶量为1个酶活力单位（U），ABTS氧化态摩尔吸光系数为36000 L·mol-1·cm-1。
3、凝胶强度测试：使用质构仪测试合成产物的凝胶强度，样品厚度 10 mm，选用探头为 P/0.25， 测前速率 2 mm/s，测试速率与测后速率为 1 mm/s，触发力为 5 g，压缩距离为 3 mm，记录凝胶破裂时的最大受力（g）以此表示材料的凝胶强度。
4、产物收率计算：反应结束后收集产物，用甲醇冲洗3次，去除表面未反应单体，60℃烘干至恒重后计算产物收率：
产物收率Y（%）=（m/m0）×100%
其中m为产物质量，m0为反应底物质量。
实施例1
使用C. unicolor 87613漆酶催化HEMA单体的聚合反应，漆酶添加量为0.08 U/mg单体，加入引发剂HBT至35.2 mM，混合均匀后，在35 ℃条件下避光反应12 h，使用甲醇冲洗去表面未反应单体，在60 ℃烘箱中烘干后收集产物，计算产物收率。这一条件下，聚合产物收率可以达到12.7%。
实施例2
使用C. unicolor 5.1011漆酶催化HEMA单体的聚合反应，漆酶添加量为0.08 U/mg单体，加入引发剂SPTS至26.7 mM，混合均匀后在35 ℃条件下避光反应12 h，使用甲醇冲洗去表面未反应单体，在60 ℃烘箱中烘干后收集产物，计算产物收率。这一条件下，聚合产物收率为17.7%。
实施例3
使用C. unicolor 87613漆酶催化HEMA单体的聚合反应，漆酶添加量为0.08 U/mg单体，加入引发剂SPTS至24.0 mM，混合均匀后在35 ℃条件下避光反应12 h，使用甲醇冲洗去表面未反应单体，在60 ℃烘箱中烘干后收集产物，计算产物收率。这一条件下，pHEMA收率为68.4%，凝胶强度为136.0 g。
实施例4
使用C. unicolor 87613漆酶催化HEMA单体的聚合反应，漆酶添加量为0.08 U/mg单体，加入引发剂SPTS至6.0 mM，混合均匀后在35 ℃条件下避光反应12 h，使用甲醇冲洗去表面未反应单体，在60 ℃烘箱中烘干后收集产物，计算产物收率。这一条件下，pHEMA收率为53.2%，凝胶强度为49.6 g。
实施例5
使用C. unicolor 87613漆酶催化HEMA单体的聚合反应，漆酶添加量为0.04 U/mg单体，加入引发剂SPTS至18.0 mM，混合均匀后在35 ℃条件下避光反应12 h，使用甲醇冲洗去表面未反应单体，在60 ℃烘箱中烘干后收集产物，计算产物收率。这一条件下，pHEMA收率为40.6%，凝胶强度为21.5 g。
实施例6
使用C. unicolor 87613漆酶催化HEMA单体的聚合反应，漆酶添加量为0.14 U/mg单体，加入引发剂SPTS至18.0 mM，混合均匀后在35 ℃条件下避光反应12 h，使用甲醇冲洗去表面未反应单体，在60 ℃烘箱中烘干后收集产物，计算产物收率。这一条件下，pHEMA收率为82.3%，凝胶强度为415.2 g
实施例7
使用C. unicolor 87613漆酶催化HEMA的聚合反应，漆酶添加量为0.11 U/mg单体，加入引发剂SPTS至18.0 mM，混合均匀后，在20 ℃条件下避光反应12 h，使用甲醇冲洗去表面未反应单体，在60 ℃烘箱中烘干后收集产物，计算产物收率。这一条件下，pHEMA收率为81.5%，凝胶强度为130.7 g。
实施例8
使用C. unicolor 87613漆酶催化HEMA的聚合反应，漆酶添加量为0.11 U/mg单体，加入引发剂SPTS至18.0 mM，混合均匀后，在40 ℃条件下避光反应4 h，使用甲醇冲洗去表面未反应单体，在60 ℃烘箱中烘干后收集产物，计算产物收率。这一条件下，pHEMA收率为52.2%，凝胶强度为68.2 g。
实施例9
使用C. unicolor 87613漆酶催化HEMA的聚合反应，漆酶添加量为0.11 U/mg单体，加入引发剂SPTS至18.0 mM，混合均匀后，在40 ℃条件下避光反应20 h，使用甲醇冲洗去表面未反应单体，在60 ℃烘箱中烘干后收集产物，计算产物收率。这一条件下，pHEMA收率为93.6%，凝胶强度为555.1 g
实施例10
使用C. unicolor 87613漆酶介导HEMA的聚合反应，漆酶添加量为0.11 U/mg单体，加入引发剂SPTS至18.0 mM，混合均匀后，在40 ℃条件下避光反应12 h，使用甲醇冲洗去表面未反应单体，在60 ℃烘箱中烘干后收集产物，计算产物收率。这一条件下，pHEMA收率为95.4%，凝胶强度为453.6 g。
对实施例10合成的pHEMA进行表征：
①溶胀性：将pHEMA在60 ℃烘箱中烘干至恒重，浸泡在不同的溶剂中（H2O、甲醇、乙醇、二甲亚砜、四氢呋喃、pH 7.4的PBS、0.1 M NaOH、0.1 M HCl、1% NaCl），在30 ℃条件下静置24 h后称重，计算产物溶胀率。
计算公式：溶胀率S%=[(MS-MD)/MD]×100%
其中MS是浸泡后的产物质量，MD是浸泡前的产物质量。
结果如图1所示，pHEMA在所有测试的溶剂中都是不溶的，整体发生膨胀但不崩解。溶胀率：四氢呋喃<1% NaCl<0.1 M HCl<pH7.4 PBS<乙醇<H2O<0.1 NaOH<甲醇<二甲亚砜。
②红外光谱分析：a.反应单体的红外光谱检测：使用涂膜法处理样品，测试反应单体的红外光谱曲线，刮刀取适量的样品涂抹与KBr窗片上，盖上另一块窗片，稍加压力，来回推移，形成一层均匀无气泡的液膜，制备好的膜片置于样品池中，设置波数范围为400-4000cm-1，扫描样品信号得到样品红外光谱图。
b.合成产物的红外光谱检测：使用压片法处理样品，测试反应产物的红外光谱曲线，样品与KBr（质量比1：150）混合研磨干燥制成透明薄片，将制备好的KBr薄片置于样品池中，设置波数范围为400-4000 cm-1，扫描样品信号得到样品红外光谱图。
通过红外光谱图计算基团转化率（DOC）：
式中，（A1638/A1720）0和（A1638/A1720）t分别是单体与pHEMA在1638 cm-1（C=C）和1720 cm-1（C=O）处吸收峰的峰高比。
红外光谱曲线如图2所示，反应后，C=C的特征峰响应值明显减小，计算得到基团转化率为63.75%。
③热性能分析：使用STA449C/6/G同步热分析仪测试聚合物的TG/DSC曲线，氩气气氛下测试聚合物的热性能，流速为100 mL/min，加热速率为10 K/min，结果如图3所示。
分析TG曲线，在326-423 ℃之间，pHEMA快速热分解，最终剩余4%的残留物。通过DSC曲线得到pHEMA的玻璃化转变温度为124 ℃。
④扫描电镜：将得到的聚合物用小手术刀切割后，在-80 ℃中冷冻干燥48 h，使用Nova NanoSEM 230场发射扫描电子显微镜观察产物切面形貌，样品喷铂后上机测试。结果如图4所示，pHEMA内部分布有气孔，整体质地较为均匀。
⑤细胞毒性测试：使用人主动脉内皮细胞测试产物毒性，合成产物经121 ℃高压灭菌20 min后按0.2 g/mL的比例浸泡于含10%牛血清的DEME细胞培养基中，置于37 ℃培养箱中静置3天，以相同条件下静置的不含样品的DEME培养基作控制组。
使用碧云天CCK-8细胞增殖-细胞毒性检测试剂盒表征产物的生物相容性，按照说明书所述方法，将100 μL细胞悬液（约5000个细胞）添加到96孔板，置于37 ℃、5% CO2恒温箱中培养至细胞铺满板底。96孔板中每孔添加100 μL用新鲜细胞培养基稀释两倍的浸提液，在37 ℃、5% CO2恒温箱中分别培养24、48 h，之后每孔加入10 μL的CCK-8溶液，放入37℃、5% CO2恒温箱中反应1小时，以只含有CCK-8溶液和培养基的孔为空白，在450 nm波长下测吸光值，每组设定3平行。
其中，ODe为加样细胞，ODc为控制组OD，OD0为空白组OD。
结果如图5所示，培养24 h和48 h后，细胞活力分别为69.28%、62.28%。许多文献报道了HEMA单体是具有细胞毒性的（Gallorini等，HEMA-induced cytotoxicity: oxidativestress, genotoxicity and apoptosis. Int Endod J, 2014, 47: 813-818.）。相比HEMA单体，聚合后pHEMA细胞毒性基本消失，而残余的细胞毒性可能是由于少量没有聚合的HEMA单体浸出所造成。
实施例11
使用C. unicolor 87613漆酶催化GDMA单体的聚合反应，漆酶添加量为0.08 U/mg单体，加入引发剂SPTS至26.7 mM，在35 ℃条件下避光反应12 h，使用甲醇冲洗去表面未反应单体，在60 ℃烘箱中烘干后收集产物，计算产物收率。这一条件下，产物收率为70.0%。
实施例12
使用C. unicolor 87613漆酶催化HEMA和GDMA的共聚反应，单体混合物中HEMA：GDMA为1:1（v:v），漆酶添加量为0.08 U/mg单体，加入引发剂SA至24.0 mM，混合均匀后，在35 ℃条件下避光反应12 h，使用甲醇冲洗去表面未反应单体，在60 ℃烘箱中烘干后收集产物，计算产物收率。这一条件下，产物收率为33.6%。
实施例13
使用C. unicolor 87613漆酶介导HEMA和GDMA的共聚反应，单体混合物中HEMA：GDMA为1:1（v:v），漆酶添加量为0.08 U/mg单体，加入引发剂SYR至26.1 mM，在35 ℃条件下避光反应12 h，使用甲醇冲洗去表面未反应单体，在60 ℃烘箱中烘干后收集产物，计算产物收率。这一条件下，产物收率为33.0%。
实施例14
使用C. unicolor 87613漆酶介导HEMA和GDMA的共聚反应，单体混合物中HEMA：GDMA为1:1（v:v），漆酶添加量为0.08 U/mg单体，加入引发剂BBSA至18.7 mM，在35 ℃条件下避光反应12 h，使用甲醇冲洗去表面未反应单体，在60 ℃烘箱中烘干后收集产物，计算产物收率。这一条件下，产物收率为19.9%。
实施例15
使用C. unicolor 87613漆酶介导HEMA和GDMA的共聚反应，单体混合物中HEMA：GDMA为1:1（v:v），漆酶添加量为0.08 U/mg单体，加入引发剂ABTS至8.7 mM，在35 ℃条件下避光反应12 h，使用甲醇冲洗去表面未反应单体，在60 ℃烘箱中烘干后收集产物，计算产物收率。这一条件下，产物收率为21.8%。
实施例16
使用C. unicolor 87613漆酶介导HEMA和GDMA的共聚反应，单体混合物中HEMA：GDMA为1:1（v:v），漆酶添加量为0.08 U/mg单体，加入引发剂HBT至35.2 mM，在35 ℃条件下避光反应12 h，使用甲醇冲洗去表面未反应单体，在60 ℃烘箱中烘干后收集产物，计算产物收率。这一条件下，产物收率为26.0%。
实施例17
使用C. unicolor 6884漆酶介导HEMA和GDMA的共聚反应，单体混合物中HEMA：GDMA为1:1（v:v），漆酶添加量为0.08 U/mg单体，加入引发剂SPTS至26.7 mM，在35 ℃条件下避光反应12 h，使用甲醇冲洗去表面未反应单体，在60 ℃烘箱中烘干后收集产物，计算产物收率。这一条件下，产物收率为22.1%。
实施例18
使用T. versicolor漆酶介导HEMA和GDMA的共聚反应，单体混合物中HEMA：GDMA为1:1（v:v），漆酶添加量为0.08 U/mg单体，加入引发剂SPTS至26.7 mM，在35 ℃条件下避光反应12 h，使用甲醇冲洗去表面未反应单体，在60 ℃烘箱中烘干后收集产物，计算产物收率。这一条件下，产物收率为18.0%。
实施例19
使用C. unicolor 87613漆酶介导HEMA和GDMA的共聚反应，单体混合物中HEMA：GDMA为1:1（v:v），漆酶添加量为0.08 U/mg单体，加入引发剂SPTS至1.8 mM，在35 ℃条件下避光反应12 h，使用甲醇冲洗去表面未反应单体，在60 ℃烘箱中烘干后收集产物，计算产物收率。这一条件下，产物收率为30.4%，凝胶强度为140.1 g。
实施例20
用C. unicolor 87613漆酶介导HEMA和GDMA的共聚反应，单体混合物中HEMA：GDMA为1:1（v:v），漆酶添加量为0.05 U/mg单体，加入引发剂SPTS至6.0 mM，在35 ℃条件下避光反应12 h，使用甲醇冲洗去表面未反应单体，在60 ℃烘箱中烘干后收集产物，计算产物收率。这一条件下，产物收率为27.6%，凝胶强度为129.6 g。
实施例21
使用C. unicolor 87613漆酶介导HEMA和GDMA的共聚反应，单体混合物中HEMA：GDMA为1:1（v:v），漆酶添加量为0.08 U/mg单体，加入引发剂SPTS至6.0 mM，在35 ℃条件下避光反应12 h，使用甲醇冲洗去表面未反应单体，在60 ℃烘箱中烘干后收集产物，计算产物收率。这一条件下，产物收率为49.6%，凝胶强度为128.8 g。
实施例22
使用C. unicolor 87613漆酶介导HEMA和GDMA的共聚反应，单体混合物中HEMA：GDMA为1:1（v:v），漆酶添加量为0.14 U/mg单体，加入引发剂SPTS至6.0 mM，在35 ℃条件下避光反应12 h，使用甲醇冲洗去表面未反应单体，在60 ℃烘箱中烘干后收集产物，计算产物收率。这一条件下，产物收率为44.0%，凝胶强度为123.5 g。
实施例23
使用C. unicolor 87613漆酶介导HEMA和GDMA的共聚反应，单体混合物中HEMA：GDMA为1:1（v:v），漆酶添加量为0.08 U/mg单体，加入引发剂SPTS至6.0 mM，在30 ℃条件下避光反应12 h，使用甲醇冲洗去表面未反应单体，在60 ℃烘箱中烘干后收集产物，计算产物收率。这一条件下，产物收率为37.5%，凝胶强度为141.8 g。
实施例24
使用C. unicolor 87613漆酶介导HEMA和GDMA的共聚反应，单体混合物中HEMA：GDMA为1:1（v:v），漆酶添加量为0.08 U/mg单体，加入引发剂SPTS至6.0 mM，在55 ℃条件下避光反应6 h，使用甲醇冲洗去表面未反应单体，在60 ℃烘箱中烘干后收集产物，计算产物收率。这一条件下，产物收率为55.6%，凝胶强度为211.4 g。
实施例25
使用C. unicolor 87613漆酶介导HEMA和GDMA的共聚反应，单体混合物中HEMA：GDMA为1:1（v:v），漆酶添加量为0.08 U/mg单体，加入引发剂SPTS至6.0 mM，在55 ℃条件下避光反应18 h，使用甲醇冲洗去表面未反应单体，在60 ℃烘箱中烘干后收集产物，计算产物收率。这一条件下，产物收率为96.9%，凝胶强度为780.9 g。
实施例26
使用C. unicolor 87613漆酶介导HEMA和GDMA的共聚反应，单体混合物中HEMA：GDMA为1:1（v:v），漆酶添加量为0.08 U/mg单体，加入引发剂SPTS至6.0 mM，在55 ℃条件下避光反应14 h，使用甲醇冲洗去表面未反应单体，在60 ℃烘箱中烘干后收集产物，计算产物收率。这一条件下，产物收率为98.6%，凝胶强度为720.6 g。
对实施例26合成的pHEMA进行表征：
①溶胀度：实验方法与实施例10中所述相同，结果如图6所示，与pHEMA相似，p(HEMA-co-GDMA)在所有测试的溶剂中都是不溶的，仅发生溶胀，在二甲亚砜中溶胀率最高。溶胀率：乙醇<甲醇<四氢呋喃<pH7.4 PBS<0.1M HCl<0.1NaOH<H2O<1%NaCl<二甲亚砜。
② 红外光谱分析：实验方法与实施例10中所述相同，结果如图7所示，反应后，C=C的特征峰响应值明显减小，计算得到基团转化率为75.28%。
③ 热性能分析：实验方法与实施例10中所述相同，结果如图8所示，分析TG曲线，在361-444 ℃之间，p(HEMA-co-GDMA)迅速热分解，最终剩余8%的残留物。
④ 扫描电镜：实验方法与实施例10中所述相同，结果如图9所示，p(HEMA-co-GDMA)切面形貌与pHEMA差距较大，内部没有观察到气孔分布，不平整。
⑤ 细胞毒性试验：实验方法与实施例10中所述相同，结果如图10所示，培养24 h及28 h后，细胞存活率分别为82.67%，84.23%，具有较好的生物相容性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
Claims (8)
1.一种漆酶在催化甲基丙烯酸酯单体聚合中的应用，其特征在于：聚合反应含有漆酶、引发剂和甲基丙烯酸酯单体。
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：所述漆酶来源于细菌或者真菌。
3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于：所述漆酶来源于一色齿毛菌（Cerrena unicolor）或Trametes versicolor。
4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于：所述漆酶来源于一色齿毛菌（Cerrena unicolor）87613、一色齿毛菌（Cerrena unicolor）6884、或一色齿毛菌（Cerrena unicolor）5.1011。
5.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：所述引发剂为丁香酸、丁香醛、2,2'-联氮双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)二铵盐、1-羟基苯并三唑、4-溴苯磺酸、磺酸、亚磺酸、亚磺酸盐、对甲苯亚磺酸钠中的一种。
6.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：所述甲基丙烯酸酯单体包含甲基丙烯酸羟乙酯、甘油二甲基丙烯酸酯中的一种或以上。
7.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：底物为甲基丙烯酸羟乙酯（HEMA）单体，漆酶的加酶量为0.04-0.14 U/mg 单体，再加入对甲苯亚磺酸钠至6.0-26.7 mM，充分混合后，在20-40 ℃条件下反应4-20 h，收集获得pHEMA产物。
8.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：底物为体积比为1:1的甲基丙烯酸羟乙酯和甘油二甲基丙烯酸酯单体混合物，漆酶的加酶量为0.05-0.14 U/mg单体，加入引发剂对甲苯亚磺酸钠至1.8-26.7 mM，充分混匀后，在30-55 ℃条件下反应6-18 h，收集获得p(HEMA-co-GDMA)产物。
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